IL NUOVO SISTEMA DI POSIZIONAMENTO DEL SUBRIFLETTORE E DEI RICEVITORI IN FUOCO PRIMARIO PER L ANTENNA VLBI DI MEDICINA. Volume 2 di 4 Implementazione dei servoazionamenti e parte elettrica. Autunno 1998 A. Orfei, M. Morsiani, G. Zacchiroli, G. Maccaferri CNR - Istituto di Radioastronomia Bologna Rapporto interno IRA 260/98
Indice INDICE 1. DESCRIZIONE GENERALE pag. 3 1.1. Descrizione del sistema pag. 3 1.2. Descrizione dell azionamento IBD606R pag. 8 2. DESCRIZIONE CIRCUITALE pag. 10 2.1. Collegamenti stanza controllo driver box pag. 10 2.2. Driver box1 pag. 14 2.3. Driver box2 pag. 19 2.4. Circuito di prelimit pag. 23 2.5. Circuito di zero pag. 29 2.6. Circuito di final limit pag. 39 2.7. Circuito di consensi e abilitazione pag. 41 3. INSTALLAZIONE E MANUTENZIONE pag. 43 3.1. Azionamento IBD606 pag. 43 3.2. Motore e proximity di zero pag. 45 3.3. Sostituzione dei prelimit switch pag. 47 3.4. Sostituzione dei final limit pag. 48 4. TABELLE pag. 49 4.1. Punto di intervento switch pag. 49 5.RIFERIMENTI pag. 51 Allegato 1 WIRE LIST Allegato 2 MANUALE DI ISTRUZIONE PER AZIONAMENTO IBD606R 2
1. Descrizione generale 1. DESCRIZIONE GENERALE 1.1 Descrizione del sistema In questo volume vengono descritti dettagliatamente l implementazione dell elettronica di controllo delle movimentazioni. Si ricorda che il sistema è composto complessivamente di sette movimentazioni, cinque per il subriflettore denominate X Y Z1 Z2 Z3 e da due per il ricevitore in fuoco primario denominate Z e Y. Immaginando l antenna in stow position l asse X provoca un movimento nella direzione Est-Ovest, l asse Y nella direzione Nord-Sud ed è anche la movimentazione che permette la traslazione laterale del subriflettore per garantire il funzionamento dell antenna con il ricevitore in fuoco primario. I tre assi Z effettuano il movimento del subriflettore lungo l asse del paraboloide fig. 1.1.1 e permettono oltre alla correzione del fuoco anche il puntamento dei diversi ricevitori che verranno installati in vertex room, [ref. 1]. I due movimenti del ricevitore in fuoco primario Y e Z sono rispettivamente nelle direzioni Nord-Sud e lungo l asse del paraboloide. fig 1.1.2 Tutte le movimentazioni sono simili fra di loro e sono tutte basate concettualmente sullo stesso principio. Il movimento è affidato ad un motore brushless calettato ad un riduttore di giri che a sua volta è collegato ad una vite a ricircolo di sfere per la trasformazione del moto da rotativo a lineare. Il motore è pilotato da un azionamento intelligente con funzione di posizionatore punto punto. Tale dispositivo racchiude in sé tutte le funzioni necessarie per controllare autonomamente una movimentazione. Infatti, oltre alle normali funzioni di driver, l utilizzo del resolver calettato sull albero motore permette il controllo della posizione. Inoltre grazie a diversi ingressi e uscite digitali è possibile il controllo dei dispositivi ausiliari, quali prelimit di posizione, switch di zero e freno di stazionamento. Una rappresentazione generale di una movimentazione è schematizzata nella fig. 1.1.3. Qui viene mostrato l azionamento che è collegato al motore tramite due cavi, uno per la potenza ed uno per il resolver, il termoswitch e il freno di stazionamento. Un terzo cavo riporta sugli ingressi digitali dell azionamento lo stato degli switch di prelimit, zero e fine corsa. Tutte le funzioni vengono descritte dettagliatamente nei paragrafi successivi. 3
1. Descrizione generale Fig.1.1.1 4
1. Descrizione generale fig.1.1.2 5
1. Descrizione generale Motore Azionamento IBD606 Carrello mobile Switch Switch junction box Fig. 1.1.3 Schema rappresentativo di una movimentazione Il controllo dell azionamento può avvenire esclusivamente attraverso il collegamento seriale ad un host computer. Quest ultimo, attraverso un apposito programma, permette di impostare ad ogni asse la posizione finale e contemporaneamente svolge la funzione di monitoring dei vari parametri di controllo.[ref.9-10] Una volta ricevuta la posizione comandata è l azionamento che provvede, in completa autonomia, a pilotare il motore, posizionando l asse nel punto prestabilito e rinviando al computer di controllo, se richieste, diverse informazioni sullo stato operativo. Viste le ridotte dimensioni degli azionamenti, per semplificare il collegamento e garantire una maggiore immunità alle sovratensioni indotte dalle scariche atmosferiche, questi sono stati installati dentro due apposite scatole poste sulla sommità dell antenna in prossimità del subriflettore. I collegamenti con la cabina di controllo sono quindi limitati a soli due cavi, uno di alimentazione e uno a fibra ottica per il collegamento seriale. Il sistema complessivo può essere schematizzato come mostrato nella figura 1.1.4, da un personal computer posto nella stanza di controllo e da due scatole, che d ora in poi chiameremo «driver box», contenenti gli azionamenti e l elettromeccanica di controllo. La driver box1 contiene gli azionamenti per gli assi Y e Z del ricevitore in fuoco primario, dell asse Y del subriflettore e permette inoltre di alloggiare il convertitore di interfaccia fibra ottica-rs485 e gli alimentatori. Nella driver box2 sono invece dislocati gli azionamenti degli assi X Z1 Z2 Z3 del subriflettore. Per esigenze meccaniche l operazione di traslazione laterale del subriflettore può essere effettuata esclusivamente quando gli assi del subriflettore stesso e quelli del ricevitore in fuoco primario sono in posizioni ben definite. Se questa condizione non si verifica si possono provocare gravi danni a tutta la struttura. Per garantire quindi un 6
1. Descrizione generale alto livello di sicurezza è stato implementato un sistema di abilitazioni e consensi hardware che consentono esclusivamente i movimenti possibili. Personal Computer Cabinaelett. 220Vac 150m. Driver box1 Driver box2 Z pfr Y pfr Y sub Z 1 Z 2 Z 3 X Fig. 1.1.4 Schema rappresentativo del sistema di movimentazione 7
1. Descrizione generale 1.2 Descrizione dell azionamento IBD606R L azionamento da noi utilizzato è il modello IBD606R fornitoci dalla società Elettronica Industriale di Villanova di Castenaso (Bologna) appositamente modificato su nostre specifiche, sia come meccanica che come software. Le modifiche meccaniche sono necessarie per poter installare gli azionamenti dentro a contenitori stagni. Per evitare surriscaldamenti, è necessario che i circuiti di potenza dissipino direttamente sull esterno. Questo è ottenuto grazie al montaggio dell azionamento su di una piastra radiante che viene fissata direttamente sulle pareti del contenitore. Le modifiche software sono necessarie per adattare il prodotto, nato per uso generale, alle nostre specifiche esigenze, quali il controllo dei prelimit di posizione, il controllo del freno di stazionamento e la partenza simultanea degli assi. Questa ultima specifica è estremamente importante per il movimento degli assi Z del subriflettore, infatti per correggere il fuoco i tre assi Z1, Z2, Z3 devono effettuare il movimento contemporaneamente. Se questo non si verifica il subriflettore si inclinerebbe provocando degli errori di puntamento. L IBD606R è un convertitore per motore brushless con dimensioni molto contenute 120x160mm e di facile implementazione. Per il funzionamento, oltre al collegamento col motore e al collegamento seriale è sufficiente fornire due tensioni di alimentazione a 310Vdc, una per il circuito di potenza l altra per il circuito di controllo. L azionamento è dotato di posizionatore punto punto completamente digitale con filtro tipo PID con feed foward in velocità. La richiusura del loop di posizione avviene attraverso un resolver solidale con l albero motore. I segnali provenienti dal resolver vengono convertiti in digitale tramite un apposito convertitore, i cui bit meno significativi vengono sfruttati per simulare un encoder incrementale a 4096 imp./giro. La tecnica utilizzata porta obbligatoriamente ad un conteggio di tipo incrementale, quindi soggetto ad azzeramento in caso di spegnimento totale (circuiti di controllo e di potenza). Per poter avere un riferimento assoluto é necessario utilizzare una posizione meccanica di riferimento. La procedura di ricerca di zero permette di azzerare il contatore in una posizione meccanica ben definita. Tale procedura è descritta dettagliatamente nel paragrafo 2.5. Tutte le volte che si devono effettuare movimenti l azionamento effettua un profilo. Per profilo si intende una posizione finale, un tempo di accelerazione e decelerazione ed una velocità a regime. Il microprocessore, cuore dell'azionamento, noti il punto di partenza, il punto di arrivo e i parametri sopra menzionati, provvederà a calcolare una traiettoria che, visualizzata nel tempo, avrà forma trapezoidale se lo spazio da percorrere è sufficiente per far raggiungere al motore la velocità a regime, oppure sarà di forma triangolare. Il controllo della posizione avviene ogni millisecondo e la posizione viene controllata ed aggiustata durante tutta la traiettoria. Un errore di posizione costante o istantaneo al di fuori di limiti configurabili (parametri asse) provoca una condizione di allarme con conseguente inibizione del movimento e inserimento del freno di stazionamento. Il segnale all uscita del loop di posizione (riferimento di velocità) sommato al segnale di feed foward viene confrontato con la velocità reale dell asse, rilevata tramite resolver, viene filtrato e viene utilizzato come riferimento di corrente. Questo segnale viene comparato con i limiti imposti dall utilizzatore (parametri 2 motore) e dall immagine termica ( i t) del motore ed, eventualmente limitato, viene inviato all ingresso dell anello di corrente. 8
1. Descrizione generale Un apposito circuito provvede a confrontare il segnale riferimento di corrente con la corrente attualmente circolante nel motore e, mediante l informazione della posizione angolare del rotore (rilevata in maniera assoluta sempre tramite resolver), provvede a generare la corretta sequenza di alimentazione. L uscita di tale circuito opportunamente trasformata in un segnale PWM viene utilizzata per pilotare i bracci di potenza. Il microprocessore nel contempo controlla anche i prelimit sia software che hardware, le temperature interne dell azionamento e del motore, le correnti di assorbimento ed altri parametri. Una qualsiasi anomalia provocherà una condizione di allarme con conseguente inserzione del freno di stazionamento ed inibizione al movimento. L interfaccia seriale permette di modificare, i profili, i parametri asse e motore oltre a fornire una notevole quantità di informazioni utili ad un controllo di corretto funzionamento. Il manuale software [ref.10] e il programma di controllo [ref.9] ne forniscono una descrizione dettagliata. La presenza di due tensioni di alimentazioni a 310Vdc permette di poter alimentare i circuiti di controllo tramite gruppo statico di continuità, quindi di garantire, anche in caso di mancanza della tensione di rete, il mantenimento dell informazione di posizione. Logicamente mancando la tensione ai circuiti di potenza non è possibile effettuare movimenti. Per facilitare l installazione degli azionamenti, sono stati realizzati degli appositi backpanel, configurabili da uno a quattro assi. Tali backpanel, oltre a fornire una interfaccia tra i connettori dell azionamento e i morsetti di collegamento ai motori e agli altri dispositivi quali switch e resolver, contengono anche i relè di comando freno, i relè di park e diversi dispositivi di protezione e controllo. Maggiori informazioni sull installazione e manutenzione dell azionamento sono reperibili nel manuale MANUALE DI ISTRUZIONE PER AZIONAMENTO IBD606R riportato in Allegato 2. 9
2. Descrizione circuitale 2. DESCRIZIONE CIRCUITALE 2.1 Collegamenti tra la cabina di controllo e driver box Facendo riferimento allo schema NEWSUB.DSN-PAGE1 si possono identificare due sezioni, una relativa al collegamento seriale tra il personal computer e la driver box1 e una seconda relativa al collegamento di alimentazione fra la cabina elettrica e la driver box1. Relativamente al collegamento seriale, che avviene attraverso un sistema misto, è identificabile un primo convertitore di interfaccia RS232/RS485 full duplex per il collegamento via cavo fra il calcolatore e la vertex room, ed un secondo convertitore RS485/F.O. per il collegamento tramite fibra ottica tra la vertex room e la driver box1 collocata sulla sommità del quadrupode. Un ulteriore convertitore RS485/F.O. collocato dentro alla driver box1 provvede a riconvertire il segnale in un formato RS485 half duplex compatibile con gli azionamenti. Per quanto riguarda l alimentazione, dalla cabina elettrica si preleva la 220 Vac monofase dal gruppo di continuità per alimentare il circuito di controllo degli azionamenti, gli alimentatori e il convertitore di interfaccia. Viene inoltre prelevata la 380Vac trifase, che opportunamente trasformata in 220Vac viene inviata alla driver box1 per alimentare i circuiti di potenza degli azionamenti. Nello schema NEWSUB.DSN-PAGE2 sono mostrati i collegamenti fra le due driver box e i diversi componenti esterni quali motori e switch mentre nel disegno 2100.001 è mostrata la dislocazione dei vari componenti sulla carpenteria. Per i dettagli dei collegamenti bisogna fare riferimento ai specifici wire list. 10
2. Descrizione circuitale Newsubmed.dsn-page1 11
2. Descrizione circuitale newsubmed.dsn-page2 12
2. Descrizione circuitale disegno2100.001/n(zocca) 13
2. Descrizione circuitale 2.2 Driver box1 Questo contenitore, come mostrato nel disegno 2100.001, é dislocato sulla carpenteria in prossimità dell apice del quadrupode e contiene al suo interno, oltre agli azionamenti degli assi Y e Z del ricevitore in fuoco primario, quello dell asse Y del subriflettore e alcuni dispositivi di uso comune a tutti gli azionamenti quali gli alimentatori a 24Vdc e il convertitore di interfaccia. Lo schema a blocchi e la distribuzione dei componenti sono riportati rispettivamente negli schemi NEWSUBMED.DSN-DRIVERBOX1 e NEWSUB.DSN-PAGE4. Il collegamento seriale, proveniente dall esterno tramite fibra ottica, viene convertito, mediante un apposito convertitore, secondo lo standard RS485 half duplex ed è collegato tramite doppino ai vari connettori J1 degli azionamenti, e rinviato, tramite W103, anche ai convertitori interni alla driver box2. La tensione di potenza, 220Vac trifase, proveniente dall esterno tramite il cavo W101-1-2-3 è divisa in due parti. Una parte viene mandata tramite il cavo W102 1-2-3 alla driver box2, l altra parte, dopo essere stata accuratamente filtrata, è inviata agli alimentatori che provvedono a fornire la tensione di alimentazione 310Vdc di potenza ai backpanel dove sono poi collegati gli azionamenti. La tensione di controllo 220Vac monofase del gruppo di continuità, proveniente dall esterno tramite il cavo W101 5-6 dopo essere stata filtrata va ad alimentare il convertitore di interfaccia, l alimentatore a 24Vdc e, opportunamente isolata tramite un apposito trasformatore, viene divisa e mandata in parte, tramite W102 4-5, alla driver box2, e in parte direttamente ai backpanel per poter ricavare la 310Vdc necessaria al funzionamento dei circuiti controllo dell azionamento. Dentro la driver box1, sono stati utilizzati due backpanel distinti. Uno è predisposto per i due azionamenti degli assi Y e Z del ricevitore in fuoco primario (backpanel2) e l altro è predisposto per un solo azionamento, l asse Y del subriflettore (backpanel1). Ogni azionamento con interposto l apposito backpanel è collegato, tramite tre cavi multipolari, a motore, resolver, e agli switch di fine corsa, zero, prelimit CW e CCW. Maggiori informazioni sono ricavabili consultando il manuale di uso e installazione dell azionamento IBD606R e i wire list relativi ad ogni singolo asse. Relativamente all asse Y del subriflettore, è stato aggiunto, per la gestione dei diversi switch di prelimit e di fine corsa il relè K3. Dettagli di tale circuito sono riportati nei paragrafi 2.4, 2.6, 2.7 I teleruttori K1 e K2 vengono utilizzati come interruzione generale della potenza e vengono descritti dettagliatamente nei paragrafi 2.6 e 2.7 Tramite l interruttore S1 è possibile lo spegnimento totale degli azionamenti. ATTENZIONE: Si ricorda che a causa delle grosse capacità presenti nei circuiti è necessario attendere almeno 3 minuti prima di manipolare gli azionamenti. 14
2. Descrizione circuitale Newsubmed.dsn-driverbox1.sch 15
2. Descrizione circuitale newsubmed.dsn-illeggibile 16
2. Descrizione circuitale bkpanel1.sch 17
2. Descrizione circuitale bkpanel2.sch 18
2. Descrizione circuitale 2.3 Driver box 2 Questo contenitore, come mostrato in disegno 2100.001, è fissato al telaio triangolare di supporto dei tre attuatori Z del subriflettore. All interno di tale contenitore, come mostrato negli schemi NEWSUBMED.DSN-DRIVERBOX2 e NEWSUB.DSN-PAGE3, sono sistemati gli azionamenti degli assi Z1 Z2 Z3 X. Tali azionamenti sono inseriti tutti sul medesimo backpanel. Il collegamento seriale avviene anche in questo caso tramite doppino tra il cavo W103 e i connettori J1 degli azionamenti. La 220Vac trifase di potenza proveniente dalla driver box1 tramite il cavo W102 1-2-3 dopo essere stata filtrata viene inviata all alimentatore per fornire la 310Vdc al circuito di potenza degli azionamenti. La 220Vac monofase del gruppo di continuità proveniente dalla driver box1 tramite il cavo W102 5-6 dopo essere stata filtrata viene inviata al backpanel. Qui viene rettificata e livellata per ottenere la 310Vdc necessaria per il funzionamento della parte di controllo dell azionamento. Il teleruttore K4 viene utilizzato per togliere potenza agli azionamenti quando viene utilizzato il ricevitore in fuoco primario o nel caso che un qualsiasi asse sia contro un final limit. Descrizione dettagliata è riportata nei paragrafi 2.6 e 2.7. Il relè K5 pilotato dal proximity switch di park viene utilizzato per impedire il movimento dell asse X quando il subriflettore si trova nella posizione di parcheggio, in questa posizione lo spostamento dell asse provoca danni alla struttura, l inibizione al movimento è garantito dalla impossibilità di alimentare il freno di stazionamento. Tramite gli interruttori S2 e S3 si può disinserire rispettivamente la 220Vac gruppo di continuità e la 220 trifase di potenza. ATTENZIONE: Si ricorda che a causa delle grosse capacità presenti nei circuiti è necessario attendere almeno 3 minuti prima di manipolare gli azionamenti. 19
2. Descrizione circuitale Newsubmed.dsn-driverbox2.sch 20
2. Descrizione circuitale newsubmed.dsn-page3 21
2. Descrizione circuitale bckpanel4.sch 22
2. Descrizione circuitale 2.4 Circuito di prelimit Ogni asse di movimentazione é dotato di due prelimit di posizione, uno software ed uno hardware, entrambi gestiti tramite l azionamento di controllo. Il prelimit di tipo software lavora confrontando la posizione reale dell asse, individuata come numero di impulsi contati dal contatore interno all azionamento, con i limiti di conteggio preimpostati con appositi comandi software, [ref.9,10]. L azionamento, se viene raggiunta la posizione limite software, provvede a decelerare il movimento utilizzando la massima corrente a sua disposizione, fino a fermarsi in mantenimento di posizione, e da questo momento consente esclusivamente il movimento nella direzione opposta. L azionamento prevede anche due ingressi per prelimit hardware. A tali ingressi sono collegati due proximity switch collocati alle estremità della corsa. Lo stato logico di tali ingressi è normalmente alto e il microcontrollore dell azionamento lo verifica ogni millisecondo. Nel caso si verifichi una variazione dello stato logico da alto a basso, l azionamento, similmente al caso precedente, provvede a frenare il movimento utilizzando la massima corrente a sua disposizione, fino a fermare l asse in mantenimento di posizione, e da questo momento consente il movimento esclusivamente nella direzione opposta. Lo schema di montaggio semplificato dei proximity switch di prelimit é mostrato nello schema NEWSUBMED.DSN-PRELIMIT.SCH ed é valido per tutti gli assi ad esclusione dell asse Y del subriflettore. Nelle figure 2.4.1, 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4 sono riportati la dislocazione dei proximity switch di prelimit delle diverse movimentazioni. Facendo riferimento alla figura 2.4.5 e allo schema NEWSUBMED.DSN- PREASSY.SCH che mostrano rispettivamente la dislocazione degli switch di prelimit dell asse Y e lo schema funzionale di collegamento si possono notare due diverse zone operative. La zona di lavoro rappresenta la porzione di corsa lineare di +/-80mm in cui si ritrova il subriflettore quando l antenna opera in configurazione cassegrain. La zona denominata di parcheggio invece è dove viene sistemato il subriflettore durante il funzionamento dell antenna con il ricevitore in fuoco primario. La zona di traslazione infine è quella porzione di corsa lineare che deve percorrere il subriflettore quando si vogliono scambiare le due configurazioni operative dell antenna. 23
2. Descrizione circuitale SW. Zero/Park SW. Prelimit.CW Motore asse Z Switch J.B SW. Final limit SW. Prelimit CCW Fig. 2.4.1 dislocazione degli switch di prelimit, zero&park e final limit degli asse Z1,Z2,Z3 del subriflettore SW. Zero/Park Camma SW. Zero/Park Camma prelimit CCW Camma final limit SW. Prelimit CCW Camma prelimit CW Camma final limit SW. Prelimit.CW SW. Final limit Fig.2.4.2 dislocazione degli switch di prelimit, zero&park e final limit dell asse X del subriflettore 24
2. Descrizione circuitale SW. Zero/Park Camma SW. Zero/Park Camma prelimit CW Camma final limit SW. Prelimit CW Camma prelimit CCW Camma final limit SW. Prelimit.CCW SW. Final limit Fig.2.4.3 dislocazione degli switch di prelimit, zero&park e final limit dell asse Y del ricevitore in fuoco primario SW. Zero/Park Camma SW. Zero/Park Camma prelimit CCW Camma final limit SW. Prelimit CCW Camma prelimit CW Camma final limit SW. Prelimit.CW SW. Final limit Fig.2.4.4 dislocazione degli switch di prelimit, zero&park e final limit dell asse Z del ricevitore in fuoco primario 25
2. Descrizione circuitale Zona di lavoro Zona di traslazione Zona di parcheggio J.B.4 J.B.3 Camma final.limit.1 Camma prelimit CW1 e CCW1 Camma sw. park Camma final limit2 Camma prelimit CCW2 SW.Zero Camma sw. zero SW. Prelimit CCW2 SW. Final limit2 SW. Prelimit CW2 Camma prelimit CW2 SW. Prelimit CCW1 SW. Park SW final limit 1 SW. prelimit CW1 Fig.2.4.5 dislocazione degli switch di prelimit, zero, park e final limit dell asse Y del subriflettore Sia la zona di lavoro che la zona di parcheggio sono delimitati da prelimit. Mentre i prelimit CCW2 e CW1 sono sempre attivi, i prelimit CW2 e CCW1 devono essere disabilitati per permettere lo spostamento laterale del subriflettore. Mentre i prelimit software vengono automaticamente disabilitati [ref.9] la disabilitazione hardware dei due prelimit sopra menzionati viene affidata al relè K3 (NEWSUB.DSN-PAGE4) che è comandato dall and logico dei relè di abilitazione degli assi Z1,Z2,Z3 e X del subriflettore. Il relè K3 è alimentato solamente quando il subriflettore è completamente spostato verso lo specchio primario e a Ovest (antenna in stow position), e i motori delle sopracitate movimentazioni hanno il freno di stazionamento inserito. In tale situazione i prelimit CW2 e CCW1 vengono bypassati ed è possibile effettuare la traslazione. Ulteriori informazioni sono ricavabili dal paragrafo 2.7 consensi e abilitazioni. 26
2. Descrizione circuitale Newsubmed.dsn-prelimit.sch 27
2. Descrizione circuitale newsubmed.dsn-preassey.sch 28
2. Descrizione circuitale 2.5 Circuito di zero Per il controllo della posizione lineare dell asse viene utilizzato il resolver solidale con l albero motore. I segnali provenienti dal resolver vengono convertiti in digitale tramite apposito convertitore ed i bit meno significativi vengono utilizzati per simulare un encoder incrementale a 4096 imp./giro. La tecnica utilizzata porta obbligatoriamente ad avere un conteggio di tipo incrementale e quindi soggetto ad azzeramento in caso di spegnimento totale (circuito di controllo e di potenza). Per avere un riferimento assoluto della posizione in cui si trova l asse é necessario azzerare il contatore di posizione dell azionamento in corrispondenza di un punto meccanico ben definito e ripetibile. Questa condizione è ottenuta mediante l utilizzo di un proximity switch chiamato switch di zero, posizionato ad una estremità della corsa e collegato ad un apposito ingresso presente sull azionamento nel connettore (J2-b24 J2-a23). Tale switch, in tutte le movimentazioni, ad eccezione dell asse Y del subriflettore, svolge anche la funzione di identificazione della posizione di parcheggio ed è più correttamente denominato switch di zero&park. Relativamente all asse Y del subriflettore, esistono invece due switch distinti, uno di zero e uno di park. La collocazione dei proximity switch di zero utilizzati nelle diverse movimentazioni è mostrata nelle figure 2.4.1, 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4, 2.4.5. In NEWSUBMED-ZERO&PARK.SCH è riportato lo schema di collegamento dei proximity switch di tutte le movimentazioni ad eccezione dell asse Y del subriflettore che è invece mostrato in NEWSUBMED-ZERO&PARKY.SCH. Una procedura automatica denominata ricerca di zero [ref. 10] provvede a ricercare tale punto ed ad azzerare il contatore dopo averlo rilevato. L azionamento prevede due distinte procedure di ricerca dello zero, configurabili tramite un comando software chiamato profilo di zero [ref. 9,10]. La prima utilizza solamente il proximity switch ed azzera il contatore sul fronte di salita o di discesa dello switch. La seconda, quella da noi utilizzata, utilizza oltre al proximity switch anche un impulso, definito tacca di zero, proveniente dal resolver e che si ripete ogni giro dell albero motore. Tale metodo permette una maggiore precisione, e, soprattutto, piccoli spostamenti meccanici dello switch di zero non provocano errori di posizionamento. La procedura ricerca di zero procede come segue ed è mostrata in figura 2.5.1: In base allo stato dello switch di zero l azionamento provvede a far muovere l asse in una direzione o in quella opposta. Più precisamente se l ingresso zero dell azionamento é alto muove il motore in senso orario con una velocità VPZ (velocità prima ricerca di zero); non appena lo switch cambia stato, il motore inverte il moto e si sposta con velocità VFZ (velocità finale di ricerca di zero). Appena l azionamento individua il fronte di salita dello switch di zero, si allerta per azzerare il contatore quando riceve il primo impulso della tacca di zero proveniente dal resolver calettato sull albero motore. E bene tenere presente che per evitare errori di posizionamento le velocità dell asse devono essere abbastanza lente. In particolare se la velocità VFZ è troppo elevata c è il rischio di azzerare il contatore non sul primo impulso del resolver sull albero motore ma su quello successivo. I sensi di rotazione riportati sono fittizi ed utilizzati solo come esempio. Nella realtà ogni asse ha una sua configurazione sia come velocità che come sensi di rotazione (profilo di zero) [ref. 9,10]. La tabella 2.5.1 mostra tali valori. 29
2. Descrizione circuitale Inizio corsa Punto di azzeramento del contatore 2000 imp. Stato dello switch di zero tacca di zero sull albero motore Impulso di zero assoluto 4096 imp. Fig. 2.5.1 Rappresentazione grafica della procedura ricerca di zero Asse Velocità VPZ (rpm) Velocità VFZ (rpm) Z1, Z2, Z3 400 50 X sub. -400 50 Y sub. -1000 50 Z p.f.r. 500 50 Y p.f.r. 500 50 Tab. 2.5.1 Valori di velocità impostati in profilo di zero. Il segno positivo nella VPZ identifica la rotazione del motore in senso orario. VPZ = velocità di prima ricerca zero VFZ = velocità finale di ricerca zero sempre inversa a VPZ Un ulteriore accorgimento da seguire, per ottenere la massima affidabilità della procedura di ricerca di zero, consiste nel porre il fronte di salita dello switch di zero circa a metà tra i due impulsi tacca di zero dell albero motore. È così possibile tollerare, senza pregiudicare la procedura di azzeramento, piccoli spostamenti meccanici dello switch stesso. Qui di seguito è riportata la sequenza di operazioni, effettuabili tramite il programma di controllo, che permette di verificare la precisione con cui è stato effettuato il posizionamento del proximity: 30
2. Descrizione circuitale Effettuare la ricerca dello zero. Effettuare piccoli movimenti, 100 impulsi per volta, verso lo switch fino a quando si accende il led zero. Invertire il moto e sempre con piccoli spostamenti verificare che il punto in cui si spegne il led zero sia compreso fra 1500 e 2500 impulsi. Se gli impulsi misurati sono prossimi a 0 o a 4096 spostare leggermente la camma dello switch di zero e ripetere l operazione fino ad ottenere i valori sopra consigliati. È bene chiarire, per evitare equivoci, che la procedura ricerca di zero serve esclusivamente a trasformare il trasduttore di posizione da incrementale ad assoluto. Questo però non è ancora sufficiente, infatti, come avviene in tutti i sistemi di misura, è necessario effettuare l allineamento del trasduttore rispetto ad una quota meccanica di riferimento sulla macchina. È questa quota meccanica il vero riferimento assoluto di posizione, quindi è indispensabile durante la fase di collaudo, misurare e conservare tale quota. Le figure 2.5.2, 2.5.3, 2.5.4, 2.5.5, 2.5.6 evidenziano le quote rilevate su ciascun asse presente sulla nostra struttura. Queste quote vengono misurate solo dopo aver effettuato la procedura ricerca di zero, quindi quando le movimentazioni sono poste a zero. Per zero si intende quando il contatore degli impulsi interno all azionamento indica zero. ATTENZIONE: La presenza di flessioni locali fra le varie parti costituenti la meccanica di movimento, fa si che questa procedura deve essere eseguita sempre e solo con l antenna posta ad una elevazione di 90 [volume 1 di 4] In caso contrario si avrebbero degli errori di posizione sulle movimentazioni con conseguenti errori di puntamento dell antenna. 31
2. Descrizione circuitale newsubmed.dsn-zero&parky.sch 32
2. Descrizione circuitale newsubmed-zero&park.sch 33
2. Descrizione circuitale fig.2.5.2 34
2. Descrizione circuitale fig.2.5.3 35
2. Descrizione circuitale fig.2.5.4 36
2. Descrizione circuitale fig.2.5.5 37
2. Descrizione circuitale fig.2.5.6 38
2. Descrizione circuitale 2.6 Circuito di final limit Per ulteriore sicurezza ogni asse é dotato di uno o due, nel caso dell asse Y del subriflettore, switch di fine corsa. Funzione di tale switch ad azione meccanica é quella di bloccare il funzionamento di tutti gli assi in caso di superamento dei prelimit. L inserzione dello switch di final limit avviene esclusivamente nel caso di un malfunzionamento negli azionamenti e provoca il disinserimento della tensione di alimentazione 220Vac trifase del circuito di potenza e l inserimento dei freni di stazionamento. Il ripristino della funzionalità della macchina può essere effettuato esclusivamente con una manovra manuale. Ogni switch di fine corsa é dotato di due contatti, uno normalmente chiuso ad apertura forzata per il circuito di blocco sopra descritto, l altro normalmente aperto per poter avere informazione di quale switch é stato premuto. Nello schema NEWSUB.DSN-PRELIMIT.SCH viene mostrato come il contatto normalmente aperto del final limit viene mandato all ingresso degli azionamenti. Nello schema NEWSUB.DSN-FINAL&ABILITAZIONI.SCH è schematizzato come e stato implementato il circuito di final limit. Si può notare come i contatti normalmente chiusi dei final limit di ogni asse siano in serie e vanno a disabilitare i teleruttori di alimentazione generale K1, K2, K4. Nel caso in cui si voglia effettuare la commutazione tra ricevitore in fuoco primario e il subriflettore o viceversa, il contatto normalmente chiuso dello switch di traslazione viene bypassato dal contatto 5-6 del relè K3. Il consenso alla chiusura del contatto di K3 viene dato in maniera hardware solo nel caso che, gli assi Z1,Z2,Z3,X siano in posizione di parcheggio e con i freni inseriti. Solamente in questa condizione è infatti possibile effettuare la traslazione del subriflettore. Ulteriori informazioni su questo particolare sono ricavabili nel paragrafo successivo. 39
2. Descrizione circuitale Newsubmed.dsn-final&abilitazioni.sch 40
2. Descrizione circuitale 2.7 Circuito di consensi e abilitazione Durante la delicata fase di interscambio fra le configurazioni operative dell antenna, per garantire un alto livello di sicurezza, oltre al controllo dei vari movimenti attraverso il personal computer, è implementata una serie di consensi hardware che permettono il movimento degli assi solo quando questo avviene in completa sicurezza. La commutazione fra configurazione cassegrain e configurazione con ricevitore in fuoco primario può avvenire solo ed esclusivamente se gli assi del subriflettore Z1,Z2,Z3 sono spostati verso lo specchio secondario, l asse X è spostato verso Ovest e il ricevitore in fuoco primario é a Nord e spostato verso il cielo. Se questa condizione non è rispettata si verificano delle collisioni con conseguenti gravi danni alle strutture. Le posizioni sopra riportate sono identificate come posizioni di parcheggio e rappresentano i punti dove devono essere posizionati gli assi, col freno di stazionamento inserito, per consentire la traslazione del subriflettore. Facendo riferimento agli schemi BACKPANEL.SCH, NEWSUB.DSN- ZERO&PARK.SCH e NEWSUB.DSN-ZERO&PARKY.SCH si nota che sui backpanel, in corrispondenza di ogni azionamento, é stato realizzato un circuito che permette la chiusura del contatto N.A. dei relè K1,K3,K5,K7 solamente quando il proximity switch di park è abilitato e se il freno di stazionamento è inserito. Collegando in serie tali contatti si rende disponibile in uscita dal backpanel ai morsetti TB1-9 e TB1-8 un contatto che viene usato per poter alimentare o poter comandare altri assi. Passando ad analizzare lo schema NEWSUB.DSN-FINAL&ABILITAZIONI.SCH si può notare che il contatto del relè K1 relativo all asse Y del subriflettore sul backpanel1 viene utilizzato per comandare il teleruttore K1 che fornisce l alimentazione agli assi del ricevitore in fuoco primario. Quindi se il subriflettore al termine della sua traslazione verso sud non é in posizione di park e con il freno inserito non è assolutamente possibile muovere gli assi del ricevitore in fuoco primario. Facciamo ora riferimento al backpanel2. Il contatto, derivante dalla serie tra il relè K1 e K3 riferiti rispettivamente agli assi Y e Z del ricevitore in fuoco primario, viene utilizzato per alimentare tramite i teleruttori K2 e K4 tutti gli assi del subriflettore. Se il ricevitore in fuoco primario non è in posizione di parcheggio e con i freni inseriti non è assolutamente possibile effettuare alcun movimento con gli assi del subriflettore. Per concludere esaminiamo ora il Backpanel4, il contatto derivante dalla serie dei contatti dei relè K1,K3,K5,K7 riferiti rispettivamente agli assi Z2,Z1,Z3,X del subriflettore, viene utilizzato per comandare il relè K3 (Omron MY4). Questo relè, tramite il contatto (morsetti 11-7) e il contatto (morsetti 12-8) provvede a bypassare i prelimit CW1 e CCW2, mentre i contatti (morsetti 5-6) vengono utilizzati per bypassare lo switch di traslazione dell asse Y. È solo grazie a questa serie di bypass che può avvenire la traslazione del subriflettore. È chiaro che se gli assi Z1, Z2, Z3, X non sono in posizione di parcheggio e con i freni inseriti non è possibile effettuare l operazione di commutazione fra fuoco primario e secondario o viceversa. Inoltre, per evitare che durante la traslazione si possa verificare un qualsiasi movimento degli assi Z1, Z2, Z3, X, attraverso, il contatto N.A dello switch di traslazione, si provvede a mantenere basso l ingresso TB1-5 sul backpanel4. Questo fa 41
2. Descrizione circuitale sì che, mantenendo basso l ingresso Stanby di tutti gli azionamenti, sia impedita qualsiasi operazione con tali assi. Quindi, durante la traslazione non é possibile effettuare alcun movimento con gli assi Z1, Z2,Z3 ed X. 42
3. Installazione e manutenzione 3. INSTALLAZIONE E MANUTENZIONE In questo capitolo sono fornite alcune informazioni utili nel caso si debba provvedere alla eventuale sostituzione di alcuni elementi critici del sistema, quali, la sostituzione degli azionamenti, dei motori e degli switch di zero, prelimit e final limit. 3.1 Azionamento IBD606 In caso di avaria di un azionamento procedere come segue: Rimozione dell azionamento. Leggere attentamente il manuale relativo all azionamento. Prima di procedere all estrazione dell azionamento dal backpanel è necessario togliere l alimentazione di potenza e di controllo a 310Vdc e la tensione a 24Vdc dai backpanel. Per fare questo agire sugli interruttori generali in cabina elettrica e sugli interruttori S1 nella Driverbox1 e sugli interruttori S1 e S2 nella Driverbox2. Attendere almeno 3 minuti prima di provvedere all estrazione dell azionamento per permettere la scarica dei condensatori. Il tempo di scarica dipende dalla quantità di azionamenti installati sul backpanel. Togliere il collegamento seriale connettore J1 Togliere le viti di fissaggio tra la piastra radiante dell azionamento e il fondo della scatola e sfilare l azionamento dal backpanel Installazione dell azionamento: Disconnettere tutte le tensioni di alimentazione agendo sugli interruttori generali in cabina elettrica e sugli interruttori S1 nella Driverbox1 e sugli interruttori S1 e S2 nella Driverbox2. Attendere almeno 3 minuti per garantire la scarica dei condensatori. Montare il nuovo azionamento (controllare la corrispondenza serie motore-serie azionamento, etichetta frontale dell'azionamento) e fissarlo tramite le apposite viti. Collegare il connettore del link seriale connettore J1. Impostare il corretto indirizzo seriale facendo riferimento alla tabella sottostante e alla figura 3.1.1 Asse Z1 Z2 Z3 X Y Y(p.f.r.) Z(p.f.r) Indirizzo binario 1000 0100 1100 0010 1010 0110 1110 Controllare che l azionamento sia correttamente configurato, in particolare il protocollo di comunicazione deve essere RS485 e con baud rate 19200 [fig.3.1.1]. Fornire le tensioni di alimentazione ricollegando gli switch sopra menzionati. Caricare tramite apposito software i parametri relativi all asse; parametri motori, parametri asse, profili asse [ref. 9,10]. 43
3. Installazione e manutenzione Effettuare la procedura ricerca di zero (solo ed esclusivamente con l antenna allo zenith) piastra di fissaggio J2 sopra BAUD RATES 9600 N.C. N.C 19200 N.C N.A. 38400 N.A. N.C. RS 485 N.C. RS 232 N.A. J1 COMPENSAZIONE LOOP DI VELOCITÁ E CORRENTE J3 sotto E.I. IBD606R LSB INDIRIZZO N.A.=1 N.C.=0 MSB FONDO SCALA VELOCITÁ STABILITÁ LOOP VELOCITÁ LED DI MOMITOR E ALLARME TACH.10V/3000RPM OUT Corr.1V/3A OFFSET VELOCITÀ Fig 3.1.1 Azionamento IBD606 Dopo queste operazioni è possibile effettuare i movimenti, generalmente non è necessario apportare alcuna taratura. 44
3. Installazione e manutenzione 3.2 Motore e proximity di zero Come precedentemente descritto nel paragrafo 2.5 sia il motore, attraverso il trasduttore di posizione (resolver), che lo switch di zero, concorrono alla determinazione della posizione dell asse, pertanto entrambi questi apparati devono essere sempre analizzati congiuntamente. Lo smontaggio e/o l eventuale sostituzione di uno o entrambi gli elementi porta obbligatoriamente alla perdita del riferimento di posizione, quindi è necessario effettuare una completa ricalibrazione dell asse. A. Smontaggio del motore. Togliere tensione alle due driver box per evitare indesiderati movimenti. Provvedere a bloccare meccanicamente l asse ( smontare il motore significa togliere anche il freno di stazionamento) sia per evitare movimenti pericolosi sia per non perdere l allineamento del giunto di accoppiamento motore riduttore. Scollegare i cavi del resolver e della potenza dal motore. Annotare l orientamento della posizione di montaggio del motore rispetto al riduttore. Smontare il motore. Prima di procedere all eventuale rimozione del semigiunto di trasmissione, nel caso non sia presente la chiavetta di trascinamento, marcare la posizione del semigiunto rispetto alla cava della chiavetta comunque sempre presente sull albero motore. B. Montaggio del motore. Montare il semigiunto rispettando la posizione di allineamento segnata precedentemente Montare il motore sul riduttore ponendolo nella posizione originale. Collegare i cavi resolver e potenza al motore. Togliere qualsiasi blocco meccanico all asse. Fornire tensione alle driver box. Lanciare la procedura di ricerca di zero (solo ed esclusivamente con l antenna allo zenith)e verificare che la quota meccanica riportata per ogni asse nelle figure da 2.5.2 a 2.5.6 coincida entro +/- 0.1mm. Se la quota non coincide significa che la tacca di zero sul nuovo motore è in una posizione diversa da quella del motore precedente. Purtroppo questo inconveniente è di difficile risoluzione e l unica possibilità per apportare uno spostamento del punto di zero consiste nel ruotare leggermente l accoppiamento albero giunto o sul motore o sul riduttore. Spostare leggermente lo switch di zero non provoca alcun effetto ma esclusivamente il salto alla tacca di zero successivo e quindi un salto discreto, pari al percorso lineare compiuto dall asse per ogni giro dell albero motore. C. Sostituzione switch di zero. Spostare l asse in maniera tale da avere la camma perfettamente affacciata al proximity switch di zero. 45
3. Installazione e manutenzione Spegnere le driver box. Misurare con lo spessimetro la distanza fra la faccia attiva del proximity e la camma. Sostituire il proximity e, servendosi dello spessimetro, posizionarlo alla medesima distanza misurata precedentemente. Riaccendere le driver box e lanciare la procedura ricerca di zero.(solo ed esclusivamente con l antenna allo zenith). Verificare che le distanze nominali riportate nelle figure da 2.5.2 a 2.5.6. coincidano. Nel caso che questo non si verifichi spostare leggermente la camma e ripetere la procedura ricerca di zero (si ricorda che per come è strutturato il sistema di identificazione dello zero, piccoli spostamenti della camma non corrispondono ad uguali spostamenti del punto di zero ma o la posizione zero rimane invariata oppure avvengono salti discreti pari al percorso lineare compiuto dall asse per ogni giro dell albero motore ). Verificare la distanza tra il fronte di salita dello switch di zero e la tacca di zero utilizzando la sequenza di operazioni riportata a pagina 19. Nella tabella 4.1.1 colonna 2 vengono riportati i valori correnti. Se, dopo aver eseguito, questa sequenza di operazioni si è dovuto muovere la camma, ripetere la procedura ricerca di zero (solo ed esclusivamente con l antenna allo zenith) e riverificare le distanze nominali riportate nelle figure da 2.5.2 a 2.5.6. ATTENZIONE! Per nessun motivo ruotare il resolver montato all interno del motore, questa operazione altererebbe la sequenza di alimentazione del motore e ne pregiudicherebbe il funzionamento. 46
3. Installazione e manutenzione 3.3 Sostituzione dei prelimit switch Spostare l asse in maniera tale da avere la camma perfettamente affacciata al proximity switch di prelimit. Spegnere le driver box. Misurare con lo spessimetro la distanza fra la faccia attiva del proximity e la camma. Sostituire il proximity e, servendosi dello spessimetro, posizionarlo alla medesima distanza misurata precedentemente, la distanza fra la faccia attiva e la camma deve essere compresa tra 0.6 e 0.8mm. Distanze superiori ne pregiudicano il perfetto funzionamento, mentre distanze inferiori possono provocarne la rottura. Riaccendere la driver box. Muovere lentamente l asse ed accertasi del punto di intervento dello switch. Rispettare le distanze nominali di intervento riportate nei disegni meccanici. In particolare se la distanza tra prelimit e final limit è inferiore a quella nominale l asse non ha spazio sufficiente per fermarsi e viene premuto anche il final limit, viceversa se tale distanza è superiore si ha una diminuzione della corsa utile dell asse. Nella tabella 4.1.1 colonna 3 e 4, viene riportato il valore in impulsi a cui devono intervenire i prelimit. Per la regolazione del punto di intervento agire sulla relativa camma. Il punto di intervento deve essere entro +/-1000 impulsi per permettere il corretto funzionamento della procedura automatica verifica di zero [ref. 9]. 47
3. Installazione e manutenzione 3.4 Sostituzione dei final limit Spegnere le driver box. Segnare la posizione di fissaggio dello switch da sostituire. Sostituire lo switch e posizionarlo il più precisamente possibile nel medesimo punto di quello montato precedentemente. Riaccendere la driver box. Bypassare i prelimit di posizione sia hardware che software [ref. 10]. Muovere lentamente l asse ed accertarsi del punto di intervento dello switch. Rispettare le distanze nominali di intervento riportate in impulsi in tabella 4.1.1 colonna 5 e 6 e in mm nei disegni meccanici. Per la regolazione del punto di intervento agire sulla relativa camma. Riportare l asse nella zona operativa (dentro i prelimit). Ripristinare i prelimit precedentemente bypassati. 48
4. Tabelle 4. TABELLE 4.1 Punto di intervento degli switch Come ampiamente descritto nel capitolo 7.2 del volume 1 di 4 di questo rapporto interno, con il variare dell elevazione dell antenna si ha una alterazione dei punti di intervento di tutti gli switch. Vengono di seguito riportate le tabelle 4.1.1, 4.1.1a, 4.1.1b, 4.1.1c, dove sono indicati i punti di intervento dei diversi switch con l antenna posta a 90, 120, 60 e all orizzonte. La tabella di riferimento per qualsiasi intervento di manutenzione è quella ricavata con l antenna posta allo zenith, Tab.4.1.1 Asse Zero Prelimit CW Prelimit CCW Final limit CW Final limit CCW Z1 +2100 +8461-507085 +17788-511777 Z2 +900 +9337-508800 +16909-517876 Z3 +800 +8485-507023 +24292-519956 X -2600 +340100-14895 +354693-31362 Y -2200 +1278424-69402 +1493588-137061 Y(p.f.r.) +1300 +42140-5175144 +116354-5302755 Z(p.f.r.) +3600 +42935-4855612 +143640-4964583 Tab.4.1.1 Valori in impulsi del punto di intervento dei diversi switch con l antenna a 90 di elevazione Asse Zero Prelimit CW Prelimit CCW Final limit CW Final limit CCW Z1 +2100 +8491-507066 Z2 +700 +9074-509216 Z3 +700 +8445-506593 X Y -1074 +1279209-68194 Y(p.f.r.) +850 +41650-5175621 Z(p.f.r.) +2000 +41700-4851266 Tab.4.1.1a Valori in impulsi del punto di intervento dei diversi switch con l antenna a 120 di elevazione 49
4. Tabelle Asse Zero Prelimit CW Prelimit CCW Final limit CW Final limit CCW Z1 +2100 +8472-507077 Z2 +1200 +9748-508434 Z3 +1100 +8686-507376 X Y -3800 +1277655-70706 Y(p.f.r.) +2700 +43073-5174386 Z(p.f.r.) +4900 +44071-4857070 Tab.4.1.1b Valori in impulsi del punto di intervento dei diversi switch con l antenna a 60 di elevazione. Asse Zero Prelimit CW Prelimit CCW Final limit CW Final limit CCW Z1 +2100 +8491-507023 Z2 +1300 +10056-508130 Z3 +1300 +8892-507596 X -3200 +340361-15353 Y -5300 +1276863-71978 Y(p.f.r.) +3100 +43661-5174498 Z(p.f.r.) +6900 +46097-4859369 Tab.4.1.1c Valori in impulsi del punto di intervento dei diversi switch con l antenna all orizzonte. 50
5. Riferimenti 5. RIFERIMENTI 1. Orfei A., Maccaferri G., Mariotti S., Morsiani M., Zacchiroli G. Proposta operativa per un aggiornamento delle prestazioni della parabola VLBI di Medicina Rapporto Interno IRA 206/95 2. TIW Manual Subreflector Positioner 38-00-04- Equation of motion 3. BCV Progetti CNR-Istituto di Radioastronomia. Modifiche alle strutture di sostegno del subriflettore Gennaio 1995 4. Monorchio A., Tofani G. Calcolo delle prestazioni delle antenne di Medicina e Noto in presenza di rotazione angolare del subriflettore Arcetri technical report 8/95 5. TIW SISTEMS, Inc. Procedure di allineamento TIW SB-038-AP. 6. A. Orfei, M. Morsiani, G. Zacchiroli, G. Maccaferri. Il nuovo sistema di posizionamento del subriflettore e dei ricevitori in fuoco primario per l antenna V.L.B.I. di Medicina. Volume 2 di 4 Implementazione dei servoazionamenti e parte elettrica. 7. A. Orfei, M. Morsiani, G. Zacchiroli, G. Maccaferri. Prestazioni della nuova meccanica subriflettore: sensibilità, ripetibilità e stabilità di puntamento. Rapporto Interno IRA 236/97 8. A. Orfei, M. Morsiani, G. Zacchiroli, G. Maccaferri. Il nuovo sistema di posizionamento del subriflettore e dei ricevitori in fuoco primario per l antenna V.L.B.I. di Medicina. Volume 4 di 4 Dimensionamento elettromeccanico ed equazioni del moto. 9. A. Orfei, G. Maccaferri, M. Morsiani, G. Zacchiroli. Il nuovo sistema di posizionamento del subriflettore e dei ricevitori in fuoco primario per l antenna V.L.B.I. di Medicina. Volume 3 di 4 Software 10. Elettronica Industriale Manuale di riferimento software IBD600 51
ALLEGATO 1 52
ALLEGATO 2 53
Manuale di Istruzione per IBD606R MANUALE DI ISTRUZIONE PER AZIONAMENTO IBD606R Azionamento digitale per motore brushless File ibd606r 1
Manuale di Istruzione per IBD606R INDICE 1 CARATTERISTICHE GENERALI. PAG. 3 2 DESCRIZIONE FUNZIONALE. PAG. 4 3 DATI TECNICI. PAG. 5 4 INSTALLAZIONE PAG. 6 4.1 Installazione meccanica PAG. 6 4.2 Ventilazione PAG. 6 5 INSTALLAZIONE ELETTRICA. PAG. 7 5.1 Installazione elettrica PAG. 7 5.2 Alimentazione PAG. 10 5.3 Collegamento motore PAG. 12 5.4 Collegamento motore (resolver, freno e termoswitch) PAG. 14 5.5 Collegamenti microswitch PAG. 16 5.6 Collegamento seriale e segnali di test PAG. 21 6 DIAGNOSTICA. PAG. 22 7 AVVIAMENTO E TARATURE. PAG. 24 7.1 Modifica Azionamenti PAG. 24 8 ASPETTI COMMERCIALI PAG.27 APPENDICE 1 PAG. 28 APPENDICE 2 PAG. 29 2
Manuale di Istruzione per IBD606R 1. CARATTERISTICHE GENERALI L IBD606R é un convertitore per motore brushless con posizionatore incorporato, appositamente modificato su specifiche C.N.R. Ist. Radioastronomia. Il convertitore é realizzato per poter essere installato a pannello tramite una piastra 120x160mm e viene connesso ad un backpanel che funge da interfaccia verso i dispositivi esterni. Per il funzionamento é necessario fornire due tensioni a 310 Vdc per la potenza e il controllo ed una 24Vdc per il freno di stazionamento e i diversi proximity switch. Il convertitore a tecnica trapezioidale ha i loop di corrente e di velocità hardware ma con parametri regolabili digitalmente, mentre il loop di posizione é completamente digitale. La controreazione avviene con l`impiego di un resolver solidale all albero motore. Il controllo avviene esclusivamente tramite linea seriale RS485 half duplex ed e possibile controllare fino a 16 dispositivi. Tutti i parametri dell asse possono essere salvati in memoria non volatile e in caso di sostituzione del convertitore ricaricati tramite software. Sono previsti ingressi per la gestione dei fine corsa e per le funzioni di enable, zero, park, monitor freno e termoswitch motore. L unica uscita disponibile (drive OK) é utilizzata per il controllo del freno di stazionamento. La diagnostica interna garantisce un alto livello di controllo con visualizzazioni locali (led) e/o lettura tramite seriale. freno Motore RS485 IBD606 Freno Digital input Power Resolver Power 310Vdc Resolver 3